13529

13529

پيش بيني مقاومت جانبي خط آهن بالاستي با استفاده از روش شبكه عصبي تابع پايه شعاعي (RBF)

كارشناسي ارشد

راه آهن - خط و سازه هاي ريلي

اسفندماه 1391

اسفندماه 1391

پروفسور علي كاوه - دكتر جبار علي ذاكري

دكتر مرتضي اسماعيلي

چكيده در اين تحقيق تأثير پارامترهاي هندسي و مكانيكي موثر بر مقاومت جانبي تراورس (خط آهن بالاستي) مورد مطالعه قرار گرفته است. ابتدا آزمايشاتي براي بررسي اوليه اين پارامترها در جلسات طوفان ذهني انجام مي‌شود. نتايج اين آزمايشات نشان مي‌دهد كه موثر ترين بخش تراورس(بتني، فولادي و چوبي) در مقاومت جانبي خط آهن بالاستي، بخش زيرين آن‌ها با سهم 50% از مقاومت كل مي‌باشد. اين نتيجه در مقايسه با نتايج موسسهERRI و آزمايشات دكتر لي پنكه در آن تحقيقات، سهم بخش زيرين تراورس از مقاومت كل 30%مي‌باشد، در تناقض است. براي بررسي تأثير پارامترهاي هندسي و مكانيكي بر مقاومت جانبي خطوط بالاستي با تراورس هاي بتني معمولي از روش طراحي آزمايش (DOE) استفاده شده است.نتايج تحليل آماري با استفاده از نرم افزار MINITAB (نسخه 16) نشان مي‌دهد كه مؤثرترين پارامتر با ضريب143.17 در معادله رگرسيون خطي، پارامتر چگالي لايه بالاست مي‌باشد. پارامترهاي ارتفاع شانه ، عرض شانه و ضخامت لايه بالاستي با ضريب مربوطه در مدل رگرسيون خطي به ترتيب 17/101، 08/91 و96/78 در جايگاه بعدي قرار دارند. در انتها نيز از دو شبكه عصبيMLP و RBF براي پيش بيني استفاده شده است. نتايج تحليل‌هاي عددي، كه با استفاده از برنامهMATLAB (نسخه 7.11.0) بدست آمده است، نشان مي‌دهد كه؛ بهترين شبكه MLP داراي سه لايه با 15 نرون در لايه مخفي وبا ضريب همبستگي و ميانگين مربعات خطاي به ترتيب برابر با 89/0 و 65/8993 براي داده هاي آزمايشي مي‌باشد. همچنين تحليل‌هاي مشابه نشان مي‌دهد كه بهترين شبكه RBF داراي 25 نرون در لايه مخفي و پارامتر گستردگي(spread) 15 مي‌باشد. مقادير ضريب همبستگي و ميانگين مربعات خطا براي داده هاي آزمايش در اين شبكه به ترتيب برابر با 97/0 و 03/0 مي‌باشند. با مقايسه اين دو شبكه مشخص مي‌گردد كه شبكه RBF داراي عملكرد بهتري در پيش‌بيني داده‌ها است. واژه‌هاي كليدي:مقاومت جانبي خطوط بالاستي راه آهن، روش طراحي آزمايش‌ها، شبكه عصبي مصنوعي، شبكه عصبيRBF، شبكه عصبي پرسپترون چند لايه(MLP)